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1、Zn和RE在鎂中具有固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化的雙重作用,因此,Mg-Zn-RE系是鎂合金新合金開(kāi)發(fā)的十分重要的體系。該合金系一般均通過(guò)添加較多的合金元素來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化作用,但是晶界上大量化合物相對(duì)合金塑性有不利影響。Y是鎂合金中固溶度最大的元素之一(其最大含量約為12.5%),具有良好的固溶和時(shí)效強(qiáng)化效果,且Y合金化在熔鑄時(shí)具有良好的阻燃作用。鎂合金中添加Cu可提高固溶溫度,促進(jìn)固溶強(qiáng)化,提高合金熱穩(wěn)定性,而且還可改善合金的鑄造性能。本研究以開(kāi)發(fā)
2、具有較高成形性新型鎂合金為目的,采用大壓下軋制工藝,研究了軋制工藝參數(shù)對(duì)低Zn并通過(guò)微量Y合金化的Mg-2Zn-Y、添加Cu的Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材的微觀組織與力學(xué)性能的影響。研究取得以下主要結(jié)果:
(1)Mg-4Zn-3Cu、Mg-2Zn-3Cu-0.25Y和Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金均具有優(yōu)良的軋制成形性。前兩合金可在350℃~380℃范圍實(shí)現(xiàn)道次壓下率達(dá)到30~44%
3、的多道次連續(xù)大壓下軋制,而Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金甚至可在250℃時(shí)實(shí)現(xiàn)以上大壓下制度的軋制;
(2)采用部分大壓下制度時(shí),Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金初軋板組織均為完全再結(jié)晶組織;中軋板組織均為存在大量孿晶的切變帶組織,初軋溫度(250℃~380℃)降低,初軋?jiān)俳Y(jié)晶組織顯著細(xì)化,中軋板組織越粗大;低溫初軋—高溫中軋或高溫初軋—低溫中軋均可顯著提高精軋板材的強(qiáng)度。Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-
4、3Cu-0.25Y合金在380℃軋制時(shí),初軋和中軋板組織均為完全再結(jié)晶組織,中軋溫度升高,析出相的數(shù)量越多,再結(jié)晶晶粒尺寸增加,高溫初軋-高溫中軋可顯著提高精軋板材的延伸率;
(3)采用完全大壓下制度時(shí)需要較高的軋制溫度。Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y合金,在高溫(300℃和350℃)完全大壓下軋制時(shí)板材強(qiáng)度與塑性較低,但提高Y含量,其強(qiáng)度與塑性均有所提高;Mg-4Zn-3Cu合金在高溫(300℃和350℃)完全大壓下軋
5、制時(shí),板材強(qiáng)度低,塑性高;Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金只在350℃高溫時(shí)才可完全大壓下軋制,但其具有最高的強(qiáng)度性能;
(4)采用以上兩種大壓下制度軋制的Mg-2Zn-(0.1~0.15)Y和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材,在200℃時(shí)效時(shí)均呈現(xiàn)軟化趨勢(shì),但延伸率顯著提高;而Mg-4Zn-3Cu合金板材200℃時(shí)效時(shí)的強(qiáng)度和延伸率都有較大程度提高,該合金退火態(tài)性能略高于AZ31B;
(5)與部分大壓下
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